Electrification in rural areas of West African countries remain to be a challenge for the growth of the region. The Economic Community of West African States (ECOWAS) has set a target of 2030 to achieve 100% electrification in all member countries. Burkina Faso is one of the least electrified countries in the world, where only 9 % of the rural population has access to electricity. This study presents a conceptualization of techno-economic feasibility of pumped hydro storage (PHS) and electric batteries with solar photovoltaics (PV) in the context of Burkina Faso. The results are explored for an off grid standalone PV plus storage system for a rural setting and a grid connected PV system for an urban setup. The least cost configurations for both the cases are determined using HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables). The results indicate the need of extended solar penetration in Burkina Faso in response to the challenges of low electrification rates in the country. Adding more PV to the present electricity mix of Burkina Faso could drive down the cost of energy by 50 % compared to the present grid electricity prices by making cheap electricity available to the local population. Adding PHS to grid connected PV leads to a cost reduction of 8% over a lifetime of 25 years which does not provide enough motivation for the high investments in storage at present. Policy interventions that allow stacking up of revenues and benefits of storage are needed to make it more competitive. PV plus pumped hydro storage remains the optimal system architecture as compared to PV plus electric batteries for off grid standalone systems provided the geographic availability of lower and upper reservoirs. The capital cost of PV remains to be the most dominating factor in the cost of optimal system for both the urban and the rural cases, and driving down the costs of PV would have the most positive effect for increased electricity access in the country. / Elektrifiering i landsbygdsområden i västafrikanska länder är fortfarande en utmaning för tillväxten i regionen. Ekonomiska gemenskapen i Västafrikanska stater (ECOWAS) har satt upp ett mål 2030 att uppnå 100% elektrifiering i alla medlemsländer. Burkina Faso är ett av de minst elektrifierade länderna i världen där bara 9% av landsbygdsbefolkningen har tillgång till el. Denna studie presenterar en konceptualisering av teknisk ekonomisk genomförbarhet för pumpad vattenkraftlagring (PHS) och elektriska batterier med PV (photovoltaics) paneler i samband med Burkina Faso. Resultaten undersöks med avseende på ett fristående fristående PV plus lagringssystem för landsbygden och ett nätanslutet PV-system för en stadsinstallation. De lägsta kostnadskonfigurationerna för båda fallen bestäms med hjälp av HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables). Resultaten visar på behovet av utökad solpenetrering i Burkina Faso som svar på utmaningarna med låga elektrifieringshastigheter i landet. Att lägga till mer PV till den nuvarande elmixen av Burkina Faso skulle kunna sänka energikostnaderna med 50% jämfört med de nuvarande elpriserna för nätet genom att göra billig el tillgänglig för lokalbefolkningen. Att lägga till PHS till nätansluten PV leder till en kostnadsminskning på 8% under en livslängd på 25 år som inte ger tillräcklig motivation för de stora investeringarna i lagring för närvarande. Politikåtgärder som möjliggör stapling av intäkter och fördelar med lagring behövs för att göra det mer konkurrenskraftigt. PV plus pumpad hydro förblir den optimala systemarkitekturen jämfört med PV plus elektriska batterier för fristående nät utanför nätet förutsatt geografisk tillgänglighet av nedre och övre reservoarer. Kapitalkostnaden för PV är fortfarande den mest dominerande faktorn i det lägsta kostnadssystemet för både stads- och landsbygdsfall och att köra ner PV-kostnaderna skulle ha den mest positiva effekten för ökad elåtkomst i landet.

The low electrification rates and lack of access to energy services are some of the main challenges of the Tanzanian energy system. However, increasing access to power and other energy services would lead to an increase in the energy demand, which the Tanzanian energy system will not be able to meet. Therefore, new solutions are needed to increase access to modern and affordable energy services that facilitate economic and social development, but in a way that is also sustainable. One promising solution seems to be the use of the abundant agricultural residues to produce energy, which could be particularly relevant for rural areas without access to the national grid. Further, the Tanzanian sisal industry has a challenge in addressing the emissions from sisal processing. Each year, the national industry produces approximately one million ton of Sisal Decortication Residue (SDR), causing local eutrophication as well as emissions of methane, a potent greenhouse gas. The solution under study in this thesis is the potential use of the residue generated at a sisal estate in the region of Tanga (Tanzania), to generate biogas, which could potentially produce electricity and heat when fed into a CHP unit. The AD process also reduces the negative environmental impact of the waste. Given the substantial amounts of sisal waste produced at the estate every day, the project aims at providing a solution that will benefit the owner of the estate, the environment and the local communities. It was found that the potential for biogas production is close to 1,200,000 m3 per year. In a CHP unit, this amount of gas would produce around 2,340 MWh of electricity and over 4,160 MWh of heat per year. The different potential applications for the biogas and products are presented and analysed in the local context. The results of the study suggest that the solution that would provide higher benefits from an economic, social, and environmental perspective is to supply part of the biogas to the surrounding villages for its use as a cooking fuel and fed the remaining electricity into the national grid. For this application it was found that the NPV of the project at the end of its lifetime is close to 1,580,000 USD, and the investment would be recovered in less than 9 years. At the same time, the use of biogas as cooking fuel would significantly benefit the households and the environment, by reducing the serious health and environmental problems derived from the processing of traditional biomass resources. / Bristande tillgång till energitjänster är en av de största utmaningarna för energisystemet i Tanzania. Men förbättrad tillgång till energitjänster kommer att leda till en snabb ökning av energibehov i landet, som det tanzaniska energisystemet inte kan hantera. En möjlig lösning kan vara att använder de rikliga jordbruksavfall för energiändamål, särskilt i landsbygdsområdena som saknar tillträde till det nationella elnätet. Denna rapport studerar möjligheterna att använda avfallet från produktion av sisalfiber (vanligtvis kallade Sisal Decortication Residue, SDR) som genererats vid en egendom i regionen Tanga (Tanzania) för att generera biogas, som också kunna producera el och värme i kraftvärmevek. Med tanke på den betydande mängd avfall som producera varje dag, är målet för projektet att hitta en lösning som egendomens ägare, miljön och lokala samhällen kan dra nytta av. Det potentiella utbytet av biogas med dagens produktionsvolym är ca 1,200,00 m3 per år. Detta motsvarar ca 2,340 MWh el samt 4,160 MWh värme per år. Olika potentiella tillämpningar för biogasen och biprodukterna har analyserad och jämförd för gällande lokala förutsättningar. Resultaten av studien tyder på att lösningen för att maximera sociala, ekonomiska och miljömässiga fördelar är att leverera en del av den biogas som framställs till de omgivande byarna för dess användning som bränsle för matlagning. Resten av elen ska tillföras elnätet. Plantagen köper sedan den el som krävs för den egna produktionen. Resultaten uppgå till ett positivt nettonuvärde (NPV) på omkring 1 580 000 USD och en återbetalningsperiod som är kortare än 9 år. Samtidigt skulle hushåll och miljön få fördelar av den biogasen genom att undvika de alvarliga problemer som hänger samman med traditionella biobränslen.

Within the most pollutants industries, the energy sector is the most significant contributor to climate change, representing two-thirds of the total Greenhouse Gas (GHG) emissions. One of the main responsible for these emissions is transportation, which accounts for 26% of the world’s energy consumption, with crude oil-derived products providing more than 90% of this energy. In Europe, the transport sector is the only sector that has experienced an upward trend of GHG emissions between 1990 and 2017, opposite to all others, such as agriculture, residential, or industry. To cut these growing GHG emissions, transport electrification has been presented as a potential and promising solution for decarbonization thanks to the no tail-pipe emissions and the possibility of using renewable energy to power them. One particularly interesting segment of the transport sector is Heavy Duty Trucks (HDTs) used for freight transport. HDTs are the backbone of the Swedish economy and competitiveness since they represent 45% of its total goods transportation. However, the Swedish transmission grid needs to evolve parallelly to cope with the increase in electricity demand and withstand the Charging Infrastructure (CI) necessary for the electrification of HDTs. Oskarshamn is a Swedish municipality that presents a high potential for electrification of its HDTs, which are currently operated with diesel. Therefore, the objective of this Master Thesis is to study the implementation of Electric Heavy Vehicles (EHVs) CI in Oskarshamn by collaborating with local interested stakeholders. The study is conducted through an analysis of the current status of EHV technologies, as well as CI possibilities, which, together with the information provided by truck operators from Oskarshamn, allows to perform a techno-economic assessment of the solution and analyze the business model of its operation. A virtual model is created with Python to simulate the actual operating conditions, which uses all the information gathered and optimizes the CI design while fulfilling all its transport requirements. Additionally, the study seeks to identify potential areas for shared ownership of the CI to increase the project's feasibility. This project’s findings demonstrate that electrification of freight transportation brings financial and sustainable benefits for truck operators while presenting a diverse range of options to meet their specific transportation requirements. Furthermore, by effectively negotiating ownership terms and electricity tariffs for CI, there is potential to further enhance business profitability. / Inom de mest förorenande industrierna är energisektorn den mest betydande bidragsgivaren till klimatförändringarna och står för två tredjedelar av de totala utsläppen av växthusgaser (GHG). En av de huvudsakliga ansvariga för dessa utsläpp är transportsektorn, som står för 26% av världens energiförbrukning, där produkter som härstammar från råolja utgör över 90% av denna energi. I Europa är transportsektorn den enda sektorn som har upplevt en ökande trend av GHG-utsläppen mellan 1990 och 2017, till skillnad från alla andra sektorer. Därför är elektrifiering av transporten en potentiell och lovande lösning för avkolning, tack vare frånvaron av avgasutsläpp och möjligheten att använda förnybar energi för att driva fordonen. En särskilt intressant del av transportsektorn är tunga lastbilar (HDTs) som används för godstransport. HDTs utgör ryggraden i den svenska ekonomin och konkurrenskraften eftersom de står för 45% av den totala godstransporten. Dock behöver det svenska transmissionsnätet utvecklas parallellt för att klara av ökningen av elförbrukningen och klara av laddinfrastrukturen (CI) som krävs för elektrifieringen av HDTs. Oskarshamn är en svensk kommun som har stor potential för elektrifiering av sina HDTs, som för närvarande drivs med diesel. Därför är målet med detta examensarbete att studera implementeringen av laddinfrastruktur för eldrivna tunga fordon (EHVs) i Oskarshamn genom samarbete med lokala intressenter. Studien genomförs genom en analys av den aktuella statusen för EHVs-teknologier, samt CI-möjligheter, vilket, tillsammans med informationen som tillhandahålls av lastbilsoperatörer från Oskarshamn, möjliggör en teknisk-ekonomisk bedömning av lösningen och analyserar affärsmodellen för dess drift. En virtuell modell skapas med hjälp av Python för att simulera de faktiska driftsförhållandena, vilket utnyttjar all insamlad information och optimerar designen av CI samtidigt som alla transportkrav uppfylls. Dessutom syftar studien till att identifiera potentiella områden för delägarskap av CI för att öka projektets genomförbarhet. Denna projekts resultat visar att elektrifiering av godstransport ger ekonomiska och hållbara fördelar för lastbilsoperatörer samtidigt som det presenterar ett brett utbud av alternativ för att möta deras specifika transportkrav. Dessutom finns det potential att ytterligare förbättra affärs lönsamheten genom effektivt förhandla om ägandevillkor och eltariffer för CI.

Elanvändningen i Sverige förväntas fördubblas till 2045 på grund av ökad elektrifiering av det svenska samhället. För att ställa om till ett elsystem som är beroende av mer förnyelsebara elproduktionsslag föreslår Svenska kraftnät (2021) att Sverige kommer att behöva öka sin flexibilitet i elnätet. Ett sätt att göra detta på är genom ellagring, där batterisystem är ett alternativ. Någon konkret plan för hur och när detta skulle genomföras har inte gjorts av Svenska kraftnät. Därför syftade detta projekt till att ta reda på om ett litiumjärnfosfat (LFP) batterienergilagringssystem skulle vara en lönsam investering att använda för energiomställning i det svenska elmarknadsområdet SE3. Detta mål uppnåddes genom att modellera ett batterilager över ett år och extrapolera dessa resultat till en investeringskalkyl genom annuitetsmetoden. Sammanfattat så konstaterades det att det inte är en lönsam investering. Men det fullständiga svaret är mer komplicerat än så. Batteriets storlek och livslängd påverkar batteriets investeringskostnad, som vidare påverkar batteriets lönsamhet. Batteriets livslängd är beroende av egenskaper som batteriets upp och urladdningstid (s.k. C-rate) samt i vilken utsträckning batteriet laddas och laddas ur (s.k. state of charge), som i sin tur influerar totala antalet laddningscykler batteriet kan genomföra. Exakt hur mycket dessa egenskaper påverkar livslängden för LFP:erna är oklart eftersom resultaten från tidigare studier av LFP-batteriers prestanda skiljer sig något. Till exempel är det känt att state of charge för ett batteri påverkar livslängden för ett LFP-batteri, men mer exakt hur mycket varierar beroende på studie, vilket visas i detta examensarbete. Det som gör detta ännu mer komplicerat är det faktum att investeringskostnaden kommer att förändras beroende på till exempel vilken state of charge som används. Dessutom varierar uppskattningar av investeringskostnaden för LFP-batterier i olika källor. Allt detta leder till flera typer av osäkerheter för att bestämma den exakta investeringskalkylen. Det huvudsakliga bidraget denna studie kan ge är dock att den kan ge en första inblick i hur ett batterilagringssystem för kortvarig energilagring (energy shifting) skulle fungera i Sverige. Med fler studier liknande detta projekt skulle en mer konkret plan kunna göras för genomförandet av det statliga klimatmålet om netto noll utsläpp av växthusgaser till år 2045 (Naturvårdsverket, 2023). / The electricity use in Sweden is expected to double before 2045 due to increased electrification of the Swedish society. In order to transition into an electrical system that is dependent of more sustainable renewable energy sources, Svenska kraftnät (2021) is suggesting that Sweden will need to increase their flexibility in the power grid. One of the main ideas on how to do that is through energy storages, where battery systems could play an important part. However, a concrete plan of how and when this would happen was not made clear by Svenska kraftnät. Therefore, this project aimed at finding out whether a Lithium iron phosphate (LFP) battery energy storage system would be a worthwhile investment to use for energy shifting in the Swedish SE3 electricity market area. This aim was reached through modelling a battery storage over a year and extrapolating these results into an investment calculation using the annuity method. In short, it was found that it is not a profitable investment. But the full answer was found to be more complicated than that. The battery’s size and lifetime affect the battery’s investment cost, which further affects the battery’s profitability. The battery’s lifetime is dependent on battery characteristics such as the charge/discharge time of the battery (C-rate) and the extent to which the battery is charged and discharged (state of charge), which in turn influences the total amount of charge cycles a battery can perform. Further, how significant these characteristics affect cost and lifetime of the LFP’s is unclear as the results from previous studies on LFP batteries differ somewhat. For example, it is known that the state of charge range of a battery affects the lifetime of an LFP battery, but by exactly how much varies with different studies, which is explained in this master thesis. What makes this even more complicated is the fact that depending on the state of charge used, the investment cost will change. Additionally, the assessed investment cost also changes depending on the source used. Therefore, the exact cost is difficult to determine. However, the main contribution this study has is that it can give a first insight into how a battery storage system for energy shifting would work. With more case-like studies similar to this project, a more concrete plan could be made about how to realise the Swedish governmental climate goal of net zero greenhouse gas emissions by the year 2045 (Naturvårdsverket, 2023).

Hela världen står inför nya utmaningar till följd av klimatförändringar. I syfte att mitigera människans påverkan på klimatet har den Europeiska unionen och Sverige som EU-land beslutat att fasa ut användningen av fossila drivmedel. Omställningen från fossildrivna fordon till eldrivna har påbörjats men Sverige är i dagsläget långt ifrån en fullständig omställning. Förutsättningen för att en hundraprocentig omställning skall vara möjlig är att en fungerande laddningsinfrastruktur är på plats och kan hantera det ökande behovet av laddning. I denna rapport studeras den nuvarande svenska laddningsinfrastrukturen och de faktorer som hämmar en fortsatt utveckling presenteras. Avslutningsvis redovisas det att satsning på publik- och hemmaladdning är viktiga faktorer i alla nivåer av omställning, insyn och samverkar är något som saknas idag och är något som måste finnas för att fullständig omställning skall vara möjlig. / The entire world is confronting new challenges as a result of climate change. To mitigate human impact on the climate, the European Union and Sweden, as an EU member state, have decided to phase out the use of fossil fuels. The transition from fossil-fueled vehicles to electric ones has commenced, but Sweden is currently far from achieving a complete transition. The prerequisite for a complete transition is the establishment of a functional charging infrastructure capable of handling the increasing demand for charging. This report examines the current state of the Swedish charging infrastructure, highlights the factors hindering further development, and concludes by outlining the necessary steps for the Swedish charging infrastructure to facilitate transitions of 50-, 75-, and 100-percent from fossil-fueled to electric vehicles. Based on this analysis, it is evident that investments in public and home charging are critical factors at all levels of transition. Transparency and collaboration are currently lacking but are essential elements that must be in place for a successful and complete transition.

En följd av såväl politiska beslut som den ökade medvetenheten hos kunder är att efterfrågan av grönare teknik har ökat. Idag står andelen av laddbara personbilar för ungefär en tredjedel av alla nyregistrerade personbilar i Sverige. Det är inte bara personbilstillverkare som går igenom detta teknikskifte mot grönare teknik och smartare självkörande bilar, samma trend ses i lastbilsindustrin. Även fast kunderna i detta fall är andra företag som t.ex. stora åkerier finns det även här en stor efterfrågan på den nya tekniken. Det kan tyckas motstridigt att tillverka ett elfordon som både ska klara av att transportera tung last samtidigt som det ska kunna erbjuda en lång räckvidd. Självkörande lastbilar är något som Scania tillsammans med flera stora lastbilstillverkare jobbar med att utveckla. De utmaningar som finns för lastbilstillverkare gällande det autonoma skiljer sig från personbilstillverkare. Syftet med rapporten är att undersöka hur produktutvecklingsprocessen påverkas av teknikskiftet mot eldrivna, autonoma lastbilar. Inledningsvis genomfördes en litteraturstudie där tidigare kända teorier och studier inom relevanta områden undersöktes för att få en bättre förståelse för det nuvarande kunskapsläget. Därefter hölls tre stycken semistrukturerade intervjuer med personer från olika avdelningar med olika kompetenser från företag inom dels lastbilsindustrin, men även personbilsindustrin. Intervjuerna syftade till att samla så mycket information som möjligt kring de utmaningar som lastbilsindustrin står inför ur ett produktutvecklings perspektiv. Även de förändringar som skett i samband med teknikskiftet var av intresse under intervjuerna. Efter intervjuerna gjordes en sammanställning och en analys av det resultat som framkommit under studien. Resultatet visar att det har skett en stor förändring inom industrin på flera områden. Nya arbetsmetoder har implementerats för att korta ned ledtiderna och öka kvaliteten på produkterna. Det finns ett ökat behov av nya kompetenser inom branschen och det blir allt vanligare att anställa personal från hela världen som kan arbeta på distans. Vidare satsas det allt mer på att omskola befintlig personal. Resultatet visar även att antalet samarbeten har ökat och att det sker ett stort informationsutbyte mellan företag som båda jobbar med autonom teknik. / An increasing demand for greener technology has been forced through by political decisions, but also as a result of growing awareness amongst customers. Today, the proportion of rechargeable passenger cars accounts for about a third of all newly registered passenger cars in Sweden. It is not just passenger car manufacturers who are experiencing this shift towards greener technology and smarter autonomous cars. The same trend can be seen in the truck industry, even if the customers in this case are large hauliers. It may seem contradictory to manufacture a vehicle that must both be able to transport heavy loads and withstand long range. Scania, amongst other big truck manufacturers, has come a long way in developing autonomous trucks. The challenges of truck manufacturers differ from those of passenger car manufacturers regarding autonomous technology. This study will investigate how the product development process is affected by the shift in technologytowards electric, autonomous trucks.Initially, a literature study was conducted where previous theories and studies in relevant areas were examined in order to gain a better understanding of the current state of knowledge. Subsequently, three semi-structured interviews were held with people from different departments and with various competences from companies in both the truck and car industries. The aim of the interviews was to gather as much information as possible about the challenges facing the truck industry from the product development perspective. The changes that have taken place as a result of the technology shift were also of interest in the interviews. Afterwards, an analysis summary was made of the results that emerged during the study. The results show that there has been significant change in several areas within the industry. New working methods have been implemented to shorten lead times and increase the quality of the products. There is a growing need for new skills within the industry and it is becoming increasingly common to employ staff from all over the world who can work remotely. At the same time, more and more funding is going towards further training of existing staff. The results also show that the number of collaborations has increased and that there is a large exchange of information between companies that are in the autonomous technology business.

Passenger  cars  account  for  a  large  share  of  Sweden’s  total  greenhouse  gas emissions  and  contribute  to  increased  climate  impact. In  a  climate  policy framework previously adopted by the government, it was determined that Sweden will  have  no  net  emissions  of  greenhouse  gases  into  the  atmosphere  by 2045. An  important  area  of  action  to  achieve  the  environmental  quality objectives  is the  transition  from  internal  combustion  engine  cars  to  electric cars  as  these have  very  low  emissions  or  no  emissions  at  all. Despite the electric  car’s many  advantages,  there  are  several  barriers  to  enabling  the transition  to  a fossil independent passenger car fleet.   This thesis aims to describe barriers to a  national  large­scale  electrification  of  passenger  cars  from an  industrial  and governmental  point  of  view.   Through  semi­structured  expert interviews  from the  public  and  private  sector  followed  by  thematic  analysis, several  themes were generated from the interview data. The results from the qualitative study indicate  that  there  are  a  total  of  six barriers  to  achieve one million  electric  cars by  2030: lack  of  charging infrastructure, unbalanced political  instruments, uncertain technological development, high  purchase price,   dissemination of incorrect information and electric car export, which can be complied as three main barriers:  lack of charging infrastructure, unbalanced political instruments and dissemination of incorrect information. / Personbilar står för en stor del av Sveriges totala växthusgasutsläpp och bidrar till ökad  klimatpåverkan. I  ett  klimatpolitiskt  ramverk  som  tidigare  antogs av regeringen  så  fastställdes  det  att  Sverige  inte  ska  ha  några  nettoutsläpp av växthusgaser i atmosfären år 2045.  Ett viktigt åtgärdsområde för att uppnå de miljökvalitativa målen är omställningen från förbränningsmotorbilar till eldrivna bilar  då  dessa  har  mycket  låga  utsläpp  eller  inga  utsläpp  alls. Trots elbilens många  fördelar  så  finns  det  flertalet  hinder  för  att  möjliggöra omställningen till   en   fossiloberoende   personbilsflotta. Den   här  rapporten  syftar   till   att beskriva hinder för en nationell storskalig elektrifiering av personbilar från ett industriellt  och  statligt  perspektiv.   Genom semistrukturerade  expertintervjuer från  offentlig  och  privat  sektor  följt  av tematisk  analys  så  har  flera  teman genererats från intervjudatan. Resultatet från den kvalitativa studien indikerar att det sammantaget finns sex hinder för att uppnå en miljon elbilar år 2030: brist på laddinfrastruktur, obalanserade politiska styrmedel, osäker teknisk utveckling, högt  inköpspris, spridning  av  inkorrekt information  och  elbilsexport,  som  kan sammanställas som  tre  huvudsakliga barriärer: brist  på  laddinfrastruktur, obalanserade politiska styrmedel och spridning av inkorrekt information.

The Sustainable Development Goal n°7 is calling for a prompt response to guarantee affordable and clean energy for all. While the electrification rate is rapidly increasing around the world, much work still remains to achieve electricity access in remote areas or Non-Interconnected Zones, such as the numerous small islands that compose Indonesia. This thesis work sought to understand which standalone microgrid design would represent the most sustainable solution for a rural electrification challenge, where the final scope is to provide 24 h/d stable and reliable electricity connection to the local communities of Sulawesi, Indonesia. To achieve such a result, two diametrically opposed microgrid layouts are outlined in terms of renewables share: a Business As-Usual Scenario, in which the microgrid is powered by a standard diesel set, and an integrated renewable-based scenario, in which the microgrid envisions the implementation of biopower, PV system and Li-ion batteries as a storage option. A thorough comparison on a series of Key Parameter Indicators (KPIs), such as Carbon Footprint, Levelized Cost Of Electricity and job creation, led to the identification of the renewable-based scenario as the most sustainable option. This system layout resulted in a biomass powered electricity production covering 80% of the total electricity demand, with the remaining 20% supplied by solar power and storage means and a LCOE of 0.18 USD/kWh. At the price of a higher upfront cost than the one of BAU case, the renewable-based alternative entitles a higher profitability when compared to the business-asusual one, together with reduced carbon dioxide emissions and a higher number of jobs directly created. / Hållbarhetsmål nr 7 kräver ett snabbt svar för att garantera överkomlig och ren energi för alla. Medan elektrifieringsgraden snabbt ökar runt om i världen, återstår mycket arbete för att nå elåtkomst i avlägsna områden eller icke-sammankopplade zoner, såsom de många små öarna som utgör Indonesien. Detta avhandlingsarbete försökte förstå vilken fristående mikronätdesign som skulle representera den mest hållbara lösningen för en elektrifieringsutmaning på landsbygden, där det slutliga utrymmet är att tillhandahålla 24 timmars stabil och pålitlig elanslutning till lokalsamhället Sulawesi, Indonesien. För att uppnå ett sådant resultat beskrivs två diametralt motsatta mikronätlayouter när det gäller andelen förnybara energikällor: ett Business As-Usual-scenario, där mikronätet drivs av en standarddiesel och ett integrerat förnyelsebaserat scenario, där microgrid ser implementeringen av biokraft, solcellssystem och litiumjonbatterier som ett lagringsalternativ. En noggrann jämförelse av en serie nyckelparametrar (KPI), såsom koldioxidavtryck, nivåiserad elkostnad och skapande av jobb, ledde till att det förnyelsebaserade scenariot identifierades som det mest hållbara alternativet. Systemlayouten resulterade i en biomassadriven elproduktion som täckte 80% av det totala elbehovet, med de återstående 20%som levereras av solenergi och lagringsmedel och en LCOE på 0,18 USD / kWh. Till priset av en högre kostnad i förskott än i BAU-fallet ger det förnyelsebaserade alternativet högre lönsamhet jämfört med det som vanligt, tillsammans med minskade koldioxidutsläpp och ett högre antal direkt skapade jobb.

In the eastern part of Stockholm, a major urban development project is taking place. It is called Stockholm Royal Seaport and up to the year 2030 approximately 12000 new homes, 35000 workplaces and 600000 square meters of commercial areas will be added to the area. The project has been given a very ambitious environmental action program. As a part of that, the City of Stockholm has established a logistics centre in the area. The logistics centre is supposed to coordinate all transports of building material and handle the waste during the construction phase. One objective with the logistics centre is to reduce the number of transports and thereby reduction in the use of energy. The thesis-work mainly focused on developing an optimisation program for electricity supply to the logistics centre, in order to find the optimal way of managing charging and the use of electrical energy, when the logistics centre has procured a new batterypowered truck. The main objective is to minimize the purchase of power bought from the grid, for the loads at the logistics centre at Stockholm Royal Seaport. This thesis not only focused on this site in particular, but the work also resulted in creating a benchmark model that could be used for studying the electrification process for other construction sites in general. The logistics centre contains stationary battery storage, electrified distribution trucks, a PV generation system, and other electrical loads at the site. This thesis aimed at considering all the limitations and constraints for all the resources at the site and then finding an optimal method of utilising these resources in order to minimize the overall energy consumption. In this thesis, the optimal sizing of the battery for an electrified distribution truck is also performed considering the overall functional requirements of the distribution truck. Various charging strategies have been identified and simulated to understand the routines of charging the truck and their direct impact on the grid due to the purchase of energy during various hours of the day. The work resulted in optimised use of assets at the site during different hours of the day. The simulation work identified the best strategy and the use of resources at the site thus saving some amount of energy consumption at the site. This directly resulted in saving overall operational costs of the logistics centre. / I den östra delen av Stockholm pågår ett stort stadsutvecklingsprojekt. Det kallas Norra Djurgårdsstaden och fram till år 2030 kommer cirka 12000 nya bostäder, 35000 arbetsplatser och 600000 kvadratmeter kommersiella områden att läggas till området. Projektet har fått ett mycket ambitiöst miljöprogram och som en del av det har Stockholm stad inrättat ett logistikcenter i området. Logistikcentret ska samordna alla transporter av byggmaterial och hantera avfallet under byggfasen. Ett mål med logistikcentret är att minska antalet transporter och därmed minska energianvändningen. Examensarbetet fokuserade främst på att utveckla ett optimeringsprogram för elförsörjningen till bygglogistikcentret för att hitta det optimala sättet att hantera laddning och användning av elektrisk energi när logistikcentret investerar i en ny batteridriven lastbil. Huvudmålet är att minimera importen av elkraft som köps från nätet för att försörjar lasterna vid Norra Djurgårdsstadens Bygglogistikcenter. Målet är att göra en vägledande modell som kan användas för att studera elektrifieringsprocessen för byggarbetsplatser i allmänhet. Detta logistikcenter innehåller stationär batterilagring, elektrifierade distributionsbilar, ett PV -genereringssystem och andra elektriska laster på platsen. Syftet med denna avhandling var att överväga begränsningarna och resurserna på platsen och sedan hitta en optimal metod för att använda dessa resurser för att minimera den totala energiförbrukningen. I detta examensarbetet utförs också den optimala dimensioneringen av batteriet för en elektrifierad distributionsbil med beaktande av de övergripande funktionella kraven för distributionsbilen. Olika laddningsstrategier har identifierats och simulerats för att förstå rutinerna för laddning av lastbilen och dess direkta påverkan på nätet på grund av inköp av energi under olika timmar på dygnet. Arbetet resulterade i optimerad användning av tillgångar på platsen under olika timmar på dygnet. Simuleringsarbetet identifierade den bästa strategin och användningen av resurser på platsen, vilket sparar en viss energiförbrukning på platsen. Detta resulterade direkt i att spara logistikcentralens totala driftskostnader.

In line with the Paris agreement, Sweden has set up a national emission reduction target for the transport sector; to reduce the emissions by 70% by 2030, relative to levels in 2010. This entails that large shares of road transport will be electrified, including shares of the national truck fleet. In parallel with this, the Swedish transmission grid suffers from power capacity shortages, limiting the amount of electricity that can be distributed to a regional and local level, especially in urban areas, such as Stockholm. In line with this, the aim of this thesis is to investigate the trends of truck electrification in the Stockholm region and to assess its potential impact on the electrical grid based on truck operation characteristics. To achieve this, three objectives were set; to investigate truck fleet operators’ operations and view in relation to electrification, examine truck manufacturers' views on truck electrification and to analyse the truck electrification’s potential impact on the electrical grid in future scenarios. Quantitative and qualitative methods were used to fulfil the research objectives including interviews and casestudy modelling. The results from the interviews show that both manufacturers and truck fleet operators see the electrical grid and deployment of charging infrastructure, as well as the economy of the electric truck as the main barriers to overcome in relation to truck electrification. The truck manufacturers have taken on a leading role and are together with early adopters pushing the development forward. Nonetheless, they cannot create all the right conditions themselves, as for instance charging opportunities in relation to the electric grid is a complex problem. The industry agreed upon that city transports will be electrified first followed by regional transport and lastly long-distance transport. Furthermore, 2030 was identified as a key year for truck electrification. Finally, manufacturers and truck fleet operators urge the government to act and implement necessary measures to support the transition. The results from the case-study modelling show that lunchtime charging of city transport coincides with already critical hours for the electrical grid. Moreover, the afternoon charging of city, regional and long-distance transports generates a peak during the most critical hour around 6 PM, implying that it could entail challenges for an already congested grid. In line with this, proper night-time charging is considered as crucial both from an operational (in terms of minimising the daily stops) and grid point of view (in terms of avoiding grid congestion during critical hours). In addition, it is recommended to prioritise charging of long-distance transport during the day as they often are operative around-the-clock. Although this study resulted in general charging profiles, this gives a good indication on what impact the truck electrification might have on the electrical grid. Furthermore, it gives a general picture of how the electrification of trucks could play out in Stockholm, which can be applied in other urban areas in Sweden that are facing similar challenges. / I linje med Parisavtalet har Sverige satt upp nationella utsläpps reduktionsmål för transportsektorn; att reducera utsläppen med 70% till 2030, relativt nivåerna 2010. Detta medför att stora delar av transportsektorn kommer att elektrifieras, inklusive stora delar av den nationella lastbilsflottan. Parallellt med detta lider det svenska transmissionsnätet av kapacitetsbrist vilket begränsar mängden elektricitet som kan överföras till en regional och lokal nivå, speciellt i urbana områden såsom Stockholm. I linje med detta har syftet med denna studie varit att undersöka trender inom lastbils-elektrifiering i Stockholmsregionen och att utvärdera dess potentiella inverkan på elnätet baserat på lastbilars operativa mönster. För att uppnå detta sattes tre mål upp; att undersöka lastbils-operatörers verksamhets mönster och deras syn på elektrifiering, att undersöka lastbilstillverkares syn på elektrifiering och att analysera lastbils-elektrifieringens potentiella inverkan på energisystemet i framtida scenarier. Kvantitativa och kvalitativa metoder användes för att uppnå studiens mål inklusive; intervjuer och fallstudie modellering. Resultaten från intervjuerna visar att både lastbils-operatörer och tillverkare ser elnätet och utbredningen av laddinfrastruktur, såväl som totalekonomin av den elektriska lastbilen som de huvudsakliga barriärerna att överkomma vid en elektrifiering. Lastbilstillverkare har tagit en ledande roll och driver utvecklingen av elektriska lastbilar framåt med hjälp av så kallade early adopters. Däremot kan de inte skapa alla förutsättningar själva då till exempel laddnings möjligheter i relation till elnätet är en komplex fråga. Industrin är eniga om att city transporter kommer att elektrifieras först, följt av regionala och till sist fjärrtransporter. Vidare kunde 2030 identifieras som ett nyckelår för elektrifieringen. Slutligen uppmanar både tillverkare och lastbils operatörer regeringen att implementera nödvändiga åtgärder för att stötta och påskynda omställningen. Resultaten från modelleringen i fallstudien visar att lunch-laddning för city transporter sammanfaller med redan kritiska timmar för elnätet. Dessutom genererar eftermiddagsladdningen av city, regionala och fjärrtransporter, en effekttopp runt klockan 18 vilket skulle kunna medföra utmaningar för ett redan överbelastat elnät. I linje med detta anses natt-laddning vara avgörande både från en operativ synpunkt (i form av att minimera de dagliga stoppen) och från ett elnäts perspektiv (i form av att undvika överbelastning av nätet under redan kritiska timmar). Därtill, rekommenderas att fjärrtransporter prioriteras för dagtids-laddning då de ofta är operative dygnet runt. Trots att denna studie resulterade i generella ladd-profiler kan dessa ge en god indikation för vilken inverkan lastbils-elektrifieringen kan komma att ha på elnätet. Vidare, ger studien en generell bild över hur lastbils-elektrifieringen kan komma att se ut i Stockholmsregionen vilket kan tillämpas i andra urbana områden i Sverige som står inför liknande utmaningar.